【正文】 異 ,但對網(wǎng)絡(luò)幀的處理方式有一下幾種 : *真通交換 :提供線速處理能力 ,交換機(jī)只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前 14個字節(jié) ,便將網(wǎng)絡(luò)幀轉(zhuǎn)送到相應(yīng)得斷口上 . *貯存轉(zhuǎn)發(fā) :通過對網(wǎng)絡(luò)幀的讀取進(jìn)行驗錯和控制 . 前一種方法的交換速度非?？?,但缺乏對網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行更高級的控制 ,缺乏智能性和安全性 ,同時也無法支持具有不同速率的端口的交換 .因此 ,各廠商把后一種技術(shù)作為重點(diǎn) . ATM 技術(shù)代表了網(wǎng)絡(luò)和通信中眾多難題的一劑 良藥 .ATM 采用固定長度 53 個字節(jié)的信元交換 .由于長度固定 ,因而便于用硬件實現(xiàn) .ATM采用專用的 非差別連接 ,并行運(yùn)行 ,可以通過一個交換機(jī)同時建立多個節(jié)點(diǎn) ,但不會影響每個節(jié)點(diǎn)之間的通信能力 .ATM 還容許在源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的通信能力 .ATM 采用了統(tǒng)計時分電路進(jìn)行復(fù)用 ,因而能大大提高通道德利用率 .ATM 的帶寬可以達(dá)到 25M、 155M、 622M 甚至數(shù) GB的轉(zhuǎn)送能力。根據(jù)支持的程度，端口進(jìn)行還可以細(xì)分為： *模塊交換：將整個模塊進(jìn)行網(wǎng)段遷移 *端口組交換：通常模塊上的端口被劃分為若干組，每組端口允許進(jìn)行網(wǎng)段遷移。端口交換 端口交換技術(shù)最早出現(xiàn)在插槽式的集線器中，這類集線器的背板通常劃分有多條以太網(wǎng)段，不用網(wǎng)橋或路由器連接，網(wǎng)絡(luò)之間是互不相通的?，F(xiàn)在已經(jīng)有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、 FDDI 和 ATM 技術(shù)個交換產(chǎn)品。與橋接器不同的是交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小，操作接近單局域網(wǎng) 性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了普通橋接互聯(lián)網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)發(fā)性能。 四、結(jié)論 綜上所述，三種路由器技術(shù)各有特點(diǎn)，各有所長，用戶可根據(jù)自己的實際需要加以選擇。為了消除路由器形成的瓶頸， ATM 論壇制定了 ATM 上的多協(xié)議傳輸標(biāo)準(zhǔn) (MPOA)，其目的是解決 ATM 上的多種協(xié)議的傳輸，這其中包括 IP、 IPX/SPX 與 Appletalk 等。 IPOverATM 標(biāo)準(zhǔn)與 LAN 仿真具有相同的目的，與 LAN 仿真不同的是，它只允許 ATM交通運(yùn)行于 IP 網(wǎng)絡(luò)。 目前關(guān)于傳統(tǒng)的交通在 ATM 上傳輸有兩種標(biāo)準(zhǔn) :其一是 ATM 論壇制定 的 LAN 仿真，另一種標(biāo)準(zhǔn)是國際計算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)工程任務(wù)組 IETF 制定的 ATM 上的傳統(tǒng) IP 標(biāo)準(zhǔn) (IPOverATM)。 較好的方法是，以太 LAN 交換機(jī)都備有各自的 ATM 接口，從而允許 LAN 交換機(jī)與ATM 交換機(jī)直接建立連接，不必經(jīng)由路由器，這是一個明顯的改進(jìn)。 三、與 ATM主干的連接 由于路由服務(wù)器與分布式路由方式組成的交換 LAN 與 ATM 主干相連目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，故各公司提供的連接方式也不盡相同。從中我們還可發(fā)現(xiàn)，使用第二層交換機(jī)與第三層路由器組網(wǎng)時，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，平均每個端口的價格越來越小，路由服務(wù)器組網(wǎng)的情況與之類似。 路由服務(wù)器組網(wǎng)方式只有 Newbridge 公司給出價格，其 50、 250、 500 個端口設(shè)備每個端口的平均價格分別為 19 1520 與 1435 美元。以下作者給出幾個公司生產(chǎn)的 50、 250、 500個端口三種路由方式產(chǎn)品的平均每個端口價格的對比情況 (見表 1～ 2)。例如，網(wǎng)管人員可將以太交換機(jī)上的節(jié)點(diǎn)與 ATM 上的服務(wù)器分配給同一個虛擬局域網(wǎng)，而不必輸入以太節(jié)點(diǎn)的 MAC 或 IP 地址，也不必輸入 ATM 節(jié)點(diǎn)的 VPI/VCI。如 Cabletron 公司的 Securefast 管理程序就能夠允許網(wǎng)管人員利用屏幕，對不同組的用戶分配訪問權(quán)限，通過執(zhí)行該軟件將訪問權(quán)限通知所有的交換機(jī)。為了克服這一缺點(diǎn)，生產(chǎn)商家擬采用以下措施 :在中心控制臺制定交通管制策略，并通過網(wǎng)絡(luò)自動傳播，從而避免對每個設(shè)備逐一配置，并增加圖形人機(jī)界面。加之人機(jī)界面是基于文本的界面，因此當(dāng)企業(yè)網(wǎng)擴(kuò)展到較大規(guī)模時，路由器的管理與配置是相當(dāng)費(fèi)時的。 路由信息存放于網(wǎng)絡(luò)中各個路由 器中，每種協(xié)議都有相應(yīng)的表列。偶而在邊界交換機(jī)不知道發(fā)送目標(biāo)地址時，才向路由服務(wù)器發(fā)詢問信息包，此時才會出現(xiàn)尋徑的延遲。 分布路由技術(shù)允許交換機(jī)在第三層協(xié)議子網(wǎng) ID 虛擬網(wǎng)間傳遞信息，能克服上述路由器所形成的瓶頸。同一虛擬網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間的交通在 MAC 層進(jìn)行交換，延遲較小。當(dāng)交通從一個交換機(jī)經(jīng)由路由器流向另一個交換機(jī)時性能較差。第三層路由器的使用增加了頭標(biāo)的尋找及某些算法的執(zhí)行，因此大大增加了信息包的延遲，其延遲時間高達(dá) 5 毫秒。 網(wǎng)絡(luò)延遲的增加會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的下降，網(wǎng)絡(luò)延遲的大小一般與設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)交通之前所必須處理的作業(yè)的大小成正比。另外，它與第一種方法相比，由于交換機(jī)可在工作組與部門范圍內(nèi)同時負(fù)責(zé)交換與路由選徑工作，故節(jié)省了傳統(tǒng)路由器使用的數(shù)目。 隨著主干網(wǎng)的擴(kuò)展，多層交換機(jī)的智能優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，由于它僅 向那些屬于某一特定子網(wǎng)的網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)廣播，因此減少了主干網(wǎng)上廣播交通的數(shù)量。第二層交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器相結(jié)合的辦法適用于較小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)實用。為使人們對它們有更好的了解，我們分以下四個方面對它們進(jìn)行比較。需 要指出的是，目前路由服務(wù)器與交換機(jī)之間的通信協(xié)議還不統(tǒng)一，不同廠家的產(chǎn)品還不兼容。而基于路由服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)則由兩個獨(dú)立的設(shè)備分別完成上述兩項功能 :邊界交換機(jī)完成信息包的轉(zhuǎn)發(fā)，而路由信息的確定由價格較為昂貴的路由服務(wù)器完成。 交換網(wǎng)中的第三種路由技術(shù)則采用了一種全新的結(jié)構(gòu) :路由服務(wù)器與邊界交換機(jī)相結(jié)合。如 CISCO 公司 7000 系列路由器能夠處理 12 種協(xié)議并支持點(diǎn)對點(diǎn)、電路交換與信元交換的廣域網(wǎng)通信，而 Alantec 公司生產(chǎn)的 Powerhub 多層交換機(jī)卻只能處理三種協(xié)議 :DEC、 IP與 IPX， 并且沒有 WAN 接口。它本身所具有的路由功能支持虛擬 LAN，并支持大多數(shù)同一虛擬網(wǎng)內(nèi)或不同虛擬網(wǎng)之間節(jié)點(diǎn)的通信，減少了工作組與部門之間所使用的路由器的數(shù)目。 第二種方法采用分布式路由技術(shù)。 一、三種路由技術(shù) 目前交換網(wǎng)絡(luò)中的路由技術(shù)有三種，其中第一種是最為保守的方法，即第三層的路由器與第二層交換機(jī)相結(jié)合的方法。交換網(wǎng)絡(luò)中路由技術(shù)選用得正確與否，將直接影響到網(wǎng)絡(luò)的整體性能 的好壞。 交換網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù) 交換是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的方向。 Web Server 在同一局域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)負(fù)載均衡時采用多種負(fù)載均衡算法，包括 Least Connection、 Round Robin、 MinMiss 和 Hash 算法，以及對算法的加權(quán)等等。 Alteon 的第四層交換機(jī)監(jiān)測 Web Server 的可用性，包括物理連接、 Web Server 主機(jī) 、 HTTP Server 本身的健康狀況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺 Web Server 不能提供 Web 服務(wù)時，交換機(jī)自動把 Web 請求分配到好的兩臺 Web Server。 HTTP 是 Inter 中最重要的一種應(yīng)用，目前 Inter 上廣泛使用的 Web Server，采 用的是多進(jìn)程技術(shù)，占用系統(tǒng)資源多，效率較低，一般一臺 Web Server 只能承受幾百個并發(fā)用戶。此外，第四層交換機(jī)直接安放在服務(wù)器前端，它了解應(yīng)用會話內(nèi)容和用戶權(quán)限，因而使它成為了防止非授權(quán)訪問服務(wù)器的理想平臺。 第四層交換除了負(fù)載均衡功能外還支持其它功能，如基于應(yīng)用類型和用戶 ID 的傳輸流控制功能。傳統(tǒng)基于硬件的負(fù)載均衡器是速度為 45Mbps 的優(yōu)化的兩端口設(shè)備。而同時具有第二層和第四層功能的新一代產(chǎn)品（使用定制的專用集成電路的基于硬件的負(fù)載均衡功能）的連接速度則超過了每秒 10 萬次接入。此外， Cabletron Smart SwitchRouter 基于第四層交換的 QoS 功能為特定業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)交換提供了不同級別的優(yōu)先處理能力。 Cabletron 公司的 SmartSwitch Router 和 Torrent NetworkingTechnologies 公司推出 的 IP9000 Gigabit Router 也是具有第四層交換功能的產(chǎn)品。同時， Alteon的第四層交換技術(shù)具有 Web 高速緩存重定向功能，能把指定發(fā)往遠(yuǎn)程 Inter 主機(jī)的 HTTP通信攔截，并將這些通信重新定向到本地的高速緩存服務(wù)器上，從而大大加快了訪問 Inter的速度，并節(jié)省了大量寶貴的廣域網(wǎng)帶寬。這兩家廠商的交換機(jī)都能實現(xiàn) 10M、 100M 和千兆以太網(wǎng)功能，但是 Berkeley的交換機(jī)是設(shè)計用于企業(yè)應(yīng)用的，而 Alteon交換機(jī)則是用于擁有大量 Web 或 FTP服務(wù)器的機(jī)構(gòu)的。 八，介紹幾種第四層交換產(chǎn)品 Berkeley Networks 公司的 exponeNT e4 和 Alteon Networks 公司的 ACEswith 180 兩款 第四層交換產(chǎn)品具有突出的性能和靈活性，能夠比第二層和第三層交換機(jī)做出更智能的轉(zhuǎn)發(fā)決定。大的表容量對制造支持線速發(fā)送第四層流量的高性能交換機(jī)至關(guān)重要 . d,冗余 第四層交換機(jī)內(nèi)部有支持冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功能。因而發(fā)送表的大小隨端點(diǎn)設(shè)備和應(yīng)用類型數(shù)量的增長而迅速增長。許多第二 / 三層交換機(jī)傾向發(fā)送表的大小與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量成正比。 c,表容量 應(yīng)注意的是，進(jìn)行第四層交換的交換機(jī)需要有區(qū)分和存貯大量發(fā)送表項的能力。 b,服務(wù)器容量平衡算法 依據(jù)所希望的容量平衡間隔尺寸，第四層交換機(jī)將應(yīng)用分配給服務(wù)器的算法有很多種，有簡單的檢測環(huán)路最近的連接、檢測環(huán)路時延或檢測服務(wù)器本身的閉環(huán)反饋。也就是說，第四層交換必須在所有端口以全介質(zhì)速度操作，即使在多個千兆以太網(wǎng)連接上亦如此。目前的閉合環(huán)路反饋機(jī)制要求在每臺服務(wù)器上安裝軟件代理。這些方法包括求權(quán)數(shù)最小接入的簡單加權(quán)循環(huán)、測量往返時延和服務(wù)器自身的閉合環(huán)路反饋等等。應(yīng)用第四層交換，采用先進(jìn)的應(yīng)用分配算法，能更好，更智能實現(xiàn)負(fù)載平衡。第四層交換可以使人們對許多備份服務(wù)器進(jìn)行毫無 顧忌的選擇，同時，還會有一系列服務(wù)器在提供同樣的服務(wù)，這樣就可以使各服務(wù)器上的通信量負(fù)載達(dá)到平衡。服務(wù)器集群能利用第四層交換來同時提高應(yīng)用程序擴(kuò)展性和服務(wù)器可用性。另一方面，第四層交換是建立在標(biāo)準(zhǔn) IP 協(xié)議族之上的。這二種技術(shù)的不同之處在于：集群功能經(jīng)常被密地集成在服務(wù)器操作系統(tǒng) 中，因此是廠家專有的。 六，第四層交換與服務(wù)器集群 在第四層交換和服務(wù)器集群技術(shù)（如 Microsoft 的 Wolfpack)之間有一些共同的 功能。路由器根據(jù)鏈路和網(wǎng)絡(luò)可用的節(jié)點(diǎn)決定包的路由。另一方面，路由器或第三層交換，只針對單一的包進(jìn)行處 理，不清楚上一個包從哪來、也不知道下一個包的情況。第四層交換是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的重要因素，它使得服務(wù)器容量隨網(wǎng)絡(luò)帶寬增加而增加。第二層與第三層交換產(chǎn)品在解決局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的帶寬及容量問題上發(fā)揮了很好的作用，但是，這可能還不夠，還需要更多的性能，而這正是第四層交換的用武之地。由于路由器對任何數(shù)據(jù)包都要有一個 拆打 過程，即使是同一源地址向同一目的地址發(fā)出的所有數(shù)據(jù)包，也要重復(fù)相同的過程。如果在路由表中查不到對應(yīng) MAC 地址的網(wǎng)絡(luò)地址，則路由器將向源地址的站點(diǎn)返回一個信息，并把這個數(shù)據(jù)包丟掉。然后，根據(jù)路由表確定數(shù)據(jù)包的路由，再檢查安全訪問表 。如果認(rèn)為第三層交換機(jī)就是路由器，那也應(yīng)稱作超高速反傳統(tǒng)路由器，因為第三層交換器沒做任何 拆打 數(shù)據(jù)封包的工作，所有路過他的封包都不會被修改并以交換的速度傳到目的地。因為通信雙方完全沒有通過路由器這樣的第三者，所以那怕 A、 B 和 C 屬不同的子網(wǎng)，他們間均可直接知道對方的 MAC 地址來通信，更重要的是，第三層交換機(jī)并沒有像其他交換器般把廣播封包擴(kuò)散，第三層交換機(jī)之所以叫三層交換器便是因為他們能看懂三層信息， 如 IP 地址、 ARP 等。二層交換機(jī)的弱點(diǎn)正是它處理廣播封包的手法太不有效，比方說，當(dāng)一 個交換機(jī)收到一個從 TCP/IP 工作站上發(fā)出來的廣播封包時，他便會把該封包傳到所有其他端口去，哪怕有些端口上連的是 IPX 或 DEC工作站 !這樣一來，非 TCP/IP 接點(diǎn)的帶寬便會受到負(fù)面的 影響，就算同樣的 TCP/IP 接點(diǎn)，除非他們的子網(wǎng)跟發(fā)送那個廣播封包的工作站的子網(wǎng)相同，否則他們也會無原無故地收到一些與他們毫不相干的網(wǎng)絡(luò)廣播，整個網(wǎng)絡(luò)的效率因此會大打折扣。交換機(jī)在操作過程當(dāng)中會不斷的收集資料去建立它本身的一個地址表，這個表相當(dāng)簡單，它說明了某個MAC 地址是在哪個端口上被發(fā)現(xiàn)的，所以當(dāng)交換機(jī)收到一個 TCP／ IP 封包時，他便會看一下該數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽部分的目的 MAC 地址，核對一下自己的地址表以確認(rèn)該從哪個端口把數(shù)據(jù)包發(fā)出去，由于這個過程比較簡單，加 上今天這功能由 ASIC 硬件進(jìn)行，因此速度相當(dāng)高，一般只需幾十微秒，交換機(jī)便可決定一個 IP 封包該往那里送。 a,第二層交換 局域網(wǎng)交換技術(shù)是作 為對共享式局域網(wǎng)提供有效的網(wǎng)段劃分的解決方案而出現(xiàn)的，他可以使每個用戶盡可能地分享到最大帶寬。 五，第四層交換與第二層、第三層交換 如果第二層交換是網(wǎng)橋的再現(xiàn)，第三層交換是路由，那么，什么是第四層交換？第四層交換可以根據(jù)專門的應(yīng)用進(jìn)行流量排隊，這為基于規(guī)則的服務(wù)質(zhì)量機(jī)制提供了一條更可操作的途徑。 第四層交換也要求端到端 QoS，提高第二層和第三層交換一包接一包 QoS 傳輸?shù)哪芰Α? 每個開放的區(qū)間與特